傳統密碼學(經典密碼學)

1.對稱式加密
單一私鑰用於資料的加密和解密，該資料必須僅在授權的發送者和接收者之間共用。

2.非對稱式加密
一對金鑰（公鑰和私鑰）用於加密和解密。發送者使用公鑰來加密數據，接收者可以使用他或她的私鑰來解密資料。該技術克服了對稱密碼學中的金鑰分發問題。

通常來說現在已經比較少用對稱式加密了，大部分都是用非對稱式加密，非對稱式加密最有名的就是RSA，如果想深入了解RSA非對稱式加密的話，可以參考這裡非對稱式加密演算法 - RSA (觀念篇)

量子密碼學

量子密碼學以物理學為基礎，依賴量子力學定律。
它用於建立共享、秘密和隨機的bit序列，以實現兩個不同方之間的安全通訊。這就是量子密鑰分配。
量子力學的兩個重要原理構成了量子密碼學的基礎。

1. 海森堡測不準原理
   對於互補變量，如果一個變數被準確測量（零不確定性），那麼其他變數的測量將具有相關的不確定性。
2. 光子偏振原理/不可複製定理
   竊聽者無法複製唯一的量子位元（未知的量子態）。如果針對某個屬性測量狀態，則會幹擾其他屬性的資訊。

量子密碼學是基於基本物理定律而不是數學演算法建立安全通訊。它可以檢測 QKD（量子密鑰分配）中的竊聽，因為無法複製以量子態編碼的資料。

對量子密碼學的需求

傳統上，我們使用經典密碼學來保護資料並安全地發送訊息。
經典加密依賴數學邏輯和假設，即由於計算能力的限制或缺乏有效的演算法，某些數學問題無法透過經典計算機解決。
例如，我們看到 RSA 加密是基於將大整數分解為兩個大質數。如果我們有這兩個數字，我們可以輕鬆地將它們相乘以以獲得那個大整數。但要分解這個大整數是很困難的。這個數學問題是最受歡迎的公共密碼加密協定——RSA 和 ECC 的背景。
目前，隨著量子計算和量子演算法的引入，情況發生了變化。

Shor's Algorithm

Shor演算法是一種量子演算法，可以在多項式時間內找到整數的素因數。因此，透過建造大型量子電腦來破解 RSA 加密是可能的。任何大小合理的 RSA 金鑰都將被使用 Shor 演算法的大小相當的量子電腦破解。
因此，當我們有了Shor演算法來找出整數的質因數時，RSA 和 ECC 就不能被認為是安全的。

接下來幾天會開始實作量子密碼學的細節
歡迎大家繼續追蹤

參考資料:Qworld教材